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《16.1 永磁体的磁场》教学设计
课题 1.永磁体的磁场 单元 16 学科 物理 年级 九下
教材分析 本节课是沪粤版九年级下物理第十六章《永磁体的磁场》的开篇内容，主要介绍磁现象的基本知识，包括磁体、磁极、磁场、磁感线以及地磁场等核心概念。引导学生观察磁体吸引铁屑的现象，进而引出“磁场”这一看不见、摸不着的特殊物质，并通过铁屑实验和磁感线模型帮助学生建立对磁场分布与方向的形象认知。同时，教材结合我国古代四大发明之一的“司南”，渗透科技史教育，增强学生的民族自豪感与科学素养。本节内容为后续学习通电螺线管、电磁铁、电动机等打下基础，具有承上启下的关键作用。
2022新课标要求 1.了解物质的磁性和磁化现象。调查磁性材料在生活中的应用；2.了解同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的规律；3.理解磁场是一种特殊物质，磁体间的相互作用通过磁场发生；4. 知道磁场方向的规定，能用磁感线形象地描述磁场，同时，要了解地球周围存在地磁场，知道地磁两极与地理两极并不重合。
学习目标与核心素养 1.物理观念：通过实验探究，认识磁场，知道地磁场的存在，了解电流周围存在与电流方向有关的磁场，了解通电螺线管外部磁场的方向。通过实验，在学习过程中建立磁场的物质观念；2.科学思维了解电和磁的联系，能够找出各种电磁现象在生产生活中的实际应用，分析和解决生活中遇到的磁场和电的相关问题3.科学探究：通过探究电与磁现象的实验，学习和掌握科学探究的基本技能。能运用控制变量法设计实验，探究各种因素对电磁现象的影响；能分析实验中出现的问题4.科学态度与责任了解科学家对电磁现象的探索历程，了解电磁相关知识与社会生活和科技发展的联系，强化探索与发现的责任感和使命感。
学情分析 年级学生已具备一定的观察能力和逻辑思维能力，对生活中常见的磁现象（如磁铁吸铁、指南针）有一定感性认识，但缺乏系统、科学的理解。他们往往认为“磁力”是一种直接接触的作用，难以接受“磁场”这种无形存在的概念。此外，学生在空间想象能力和抽象建模方面仍处于发展阶段，对于磁感线这一假想曲线的理解容易产生误解，误以为其真实存在。因此，在教学中需借助直观实验（如铁屑分布）、动态演示和类比方法降低认知难度。同时，学生对我国古代科技成就有初步了解，可通过“司南”的历史背景激发民族情感，提升学习兴趣和责任感。
重点 1. 理解磁极间的相互作用规律，掌握磁场的基本性质。2. 掌握磁感线的特点及其在描述磁场方向与强弱中的应用。
难点 1. 理解“磁场”作为一种特殊物质的存在形式，突破“必须接触才能有力作用”的认知误区。2. 正确构建磁感线的空间模型，区分其作为假想工具与实际存在的区别，避免误解。
材料准备 条形磁铁、铁屑、钢锯条、钢尺、细线、小磁针、大头针、镊子、一根条形磁铁、两枚铁钉和一些铁屑、铁屑、玻璃板、条形磁体、蹄形磁铁。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 情境导入视频：法鲨万磁王这是电影《X战警：第一战》的经典场景，万磁王靠自身掌控磁场的核心能力抵挡并反击了铺天盖地的导弹攻击。今天我们就来学习永磁体的磁场。 学生观看视频 引起学生学习本节的兴趣
讲授新课 一、磁体1.磁体：自然界中能吸引铁、钴、镍等物质的一类物体。2.磁性：磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，这种性质叫作磁性。3.磁体又分为天然磁体和人造磁体，能够长期保存磁性的磁体叫作永磁体。天然磁铁矿如图所示为常见的人造磁体永磁体人造磁体知识拓展阅读课文信息浏览指南针，说一说指南针在古代的记载以及应用。指南针鼻祖司南 航海罗盘指南针装置的四种使用方法 水浮法 碗唇旋定法 指甲旋定法 缕悬法指南针模型其中，水浮法是最常见的，即把磁针横贯灯芯草，让它漂浮在水面上，形成 “水罗盘”。活动1：你对磁体了解多少1.实验器材条形磁铁、铁屑、钢锯条、钢尺、细线、小磁针、大头针、镊子2.实验目的研究以下问题：（1）磁体各处的磁性是否一样？哪里最强？磁体有几个磁极？（2）磁极的指向有何特点？（3）磁极间的相互作用有什么规律？3.进行实验探究（1）探究磁体各处磁性强弱及最强位置用条形磁体吸引铁屑，观察条形磁体不同部位吸引铁屑的多少。实验现象：铁屑仅在两端密集聚集，中间稀疏。实验：视频结论：磁体的两端磁性最强叫做磁极，每一个磁体都有两个磁极。知识拓展如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上是否仍然有N极和S极？磁体上的磁极总是成对出现的，到目前为止，自然界中还没有发现只有单个磁极的磁体。1931年，英国物理学家狄拉克从理论上推测，存在着只有一个磁极的粒子——磁单极子。直到现在，寻找该粒子的工作仍在进行中。狄拉克的理论推测基于对电磁对称性的考虑，即电荷和磁荷应该具有类似的性质。探究（2）观察磁极的指向特点用细线在条形磁铁的中间位置系好，悬挂在水平支架上，确保磁铁能自由转动且不与其他物体接触；待磁铁静止后，记录两端的指向；实验视频结论：悬挂着的磁体静止时，总是一端指南，一端指北；指南的一端是磁体的南极，又叫做S极；另一端是北极，又叫做N极。探究（3）究磁极间的相互作用规律实验视频磁体间的相互作用既可表现为引力，也可表现为斥 力。规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。活动2：实验探究：磁化和去磁实验探究（1）磁化实验器材：一根条形磁铁、两枚铁钉和一些铁屑磁化的方法：①如图（a）将磁铁的一极靠近或接触铁钉，去接近铁屑，观察实验现象。（a）实验现象：将磁铁的一极靠近或接触铁钉，发现铁钉能吸引铁屑，当把条形磁铁拿开，铁屑几乎全部掉下来。实验现象：将磁铁的一极在铁钉上沿同一方向反复摩擦后再将铁钉靠近铁屑，发现铁钉能够吸引铁屑。实验视频实验表明，用人工的方法可以使物体获得磁性。在物理学中，把这种使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。实验探究（2）去磁去磁方法：不断敲击或放在火焰上加热已被磁化的铁钉，铁钉靠近铁屑，观察实验现象。实验现象：铁钉就会失去磁性，不再吸引铁屑。去磁：使原来有磁性的物体失去磁性的过程。二、磁场如图：用一块条形磁铁去靠近悬挂起来的条形磁铁，观察实验现象。现象：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；磁极未正对时，先轻微吸引再转动至异名磁极对齐。思考：磁体和磁针没有接触，怎么会有力的作用呢？1.磁场（1）定义科学研究表明，磁体的周围存在着一种看不见的物质，这种物质叫做磁场。（2）磁场的特点： 看不见、摸不着，但真实存在。（3）磁场的基本性质 ：对放入其中的磁体产生磁力的作用。2.磁场方向把几只小磁针放在条形磁体周围不同的地方，观察小磁针静止时N极的指向。现象：各处的磁场对小磁针力的作用方向不同，磁场是有方向的。磁场方向：人们把小磁针在磁场中静止时 N 极所指的方向规定为这一点的磁场方向。活动3：用铁屑显示磁体周围的磁场分布1.实验器材：铁屑、玻璃板、条形磁体、蹄形磁铁2.实验过程在水平放置的磁体上放一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一些铁屑，轻敲玻璃板，观察现象。视频演示：条形、蹄形磁体周围的磁场分布视频思考讨论：铁屑为什么会形成这样分布呢？条形磁体周围的铁屑分布蹄形磁体周围的铁屑分布答案：因为铁屑在磁场作用下被磁化成一个个小磁针。这些小磁针受到磁场的作用，就在磁场中形成了如图所示的排列。观察思考：观察下面的图形，说一说同名磁极和异名磁极周围的铁屑分布有不同的原因是什么？每个小磁针都有两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。三、磁感线1.磁感线：为了形象地表示磁场，我们仿照铁屑在磁场中的分布图形，画出一条条带有箭头的曲线，这样的曲线叫做磁感线。2.常见磁体周围的磁感线分布条形磁铁 蹄形磁铁异名磁极间 同名磁极间（S）为了帮助人们想象磁场在空间的分布情况，科学家借用磁感线来形象地描绘磁场，磁感线是假想的物理模型，实际上并不存在3. 磁感线的特点（1）磁感线是一些闭合的曲线，在外部：N→S；在内部：S→N；（2）磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密集，磁场越强；越稀疏，磁场越弱如图：磁场大小A＞C＞B（3）曲线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向；即放在该点的小磁针静止时的N极指向。（4）磁感线是封闭曲线，它不会相交，因为任意一点的磁场方向都是唯一的。四、地磁场思考讨论：为什么指南针总是指示南北呢？1.地磁场：原来地球是一个巨大的天然磁体，地球周围的磁场叫做地磁场。小磁针能够指南北就是受到地磁场作用的缘故。2.地磁场的特点地磁两极与地理两极相反，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。地球的磁场与条形磁体的磁场类似。信息浏览 磁偏角地理的两极和地磁的两极并不重合。它们之间存在一个角度，叫做磁偏角。五、形形色色的磁性材料1.磁性材料按磁化后去磁的难易程度的分类 （1）软磁材料：磁化后容易失去磁性的物质叫做软磁材料。电机铁芯是软磁材料如软铁、硅钢、镍铁合金等，软磁材料适用于需要反复磁化的场合，如变压器、交流电机的铁芯等。（2）硬磁材料：不容易失去磁性的物质叫做硬磁材料。磁卡上的磁条是硬磁材料如碳钢、钨钢、铝镍钴合金等。硬磁材料适合制作永磁体，广泛应用于磁记录，如购物卡上的磁条等。 观察聆听磁性，磁体、等基本概念阅读课文信息浏览指南针说一说指南针在古代的记载以及应用。观看演示实验说出实验现象以及结论学生阅读了解观看实验视频总结实验结论观看视频，说出实验现象观看演示实验，说出实验现象聆听磁场以及磁场方向完成铁屑实验，观察并描述铁屑分布特征。思考讨论：铁屑为什么会形成这样分布呢？学生观看图片，观察思考观察磁感线图示，理解其作为模型的功能。跟随教师分析，归纳磁感线的特点，明确磁感线的假想性，避免误解为实体线条。阅读课文理解地磁场、地磁场的特点阅读课文形形色色的磁性材料 培养观察能力和归纳思维拓展学生的 知识面锻炼学生的观察能力以及语言表达能力拓展学生的知识面锻炼学生的观察能力以及语言表达能力了解磁化的方法了解去磁的方法，掌握理解概念磁场和磁场方向通过实验让学生“看见”磁场，突破抽象概念的理解障碍；培养动手能力与科学探究精神。了解本质原因：不同磁体周围的磁场不同锻炼学生的逻辑思考能力帮助学生从具体现象上升到抽象模型，发展科学建模能力；强化对磁场方向与强弱的空间认知。让学生更透彻理解磁感线的特点将物理知识与地理、历史跨学科融合，拓宽视野；锻炼学生的自主学习能力
课堂练习 1.关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ）A．磁体周围的磁感线是从磁体的南极出来，回到它的北极B．磁场对放入其中的磁体有力的作用，当没放入磁体时，则既无力的作用也不存在磁场C．在磁场中画出磁感线处存在磁场，在磁感线间的空白处不存在磁场D．磁场虽然看不见，摸不到，在磁体周围确实存在着磁场【答案】D【详解】A．磁感线在磁体外部从北极出发回到南极，内部由南极到北极，故A错误；B．磁场对放入其中的磁体有力的作用，且磁场与放出其中的磁体无关。当没放入磁体时，无力的作用，但磁场仍是存在的，故B错误；C．磁感线分布的密疏可以表示磁场的强弱，磁场存在于磁体的周围，并不是没画磁感线的地方就没有磁场存在，故C错误；D．磁场虽然看不见，摸不到，但是客观存在的，可以通过磁体在磁场中的是否受力来检验磁场的存在，故D正确。故选D。2.“司南之杓，投之于地，其柢指南。”我国古代就利用司南指向来辨别方向，如图所示，使用时用手拨动勺柄使它转动，理想情况下，勺子停下来后，勺柄指向（ ） A．地磁北极 B．地理北极 C．地磁南极 D．地理南极【答案】D【详解】“司南”静止时总指南北是因为受到地磁场的作用，且“司南”静止时勺柄是S极，即勺柄指向的是地球的南极，地磁的N极，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。3.如图所示的是某磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b点的磁场比a 点的磁场____（选填“强”或“弱”）。已知PQ为磁感线在b 点处的切线，若在b 点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其S极指向___（选填“P”或“Q ”）处。答案：强 P【解析】由题图可知，b点的磁感线比a点的磁感线密，故b 点的磁场比a点的磁场强。小磁针静止时，其N极的指向与b 点磁感线的方向一致，即N极指向Q点，S极和N极的指向相反，所以S极指向P 点。 学生练习 巩固本节的知识
课堂小结 学生总结教师补充 让学生对本节知识有个系统理解
板书 一、磁体1.磁体和磁性2.磁体的两端磁性最强叫做磁极，每一个磁体都有两个磁极。3.同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。二、磁场1.磁体的周围存在着一种看不见的物质，这种物质叫做磁场。2.磁场方向人们把小磁针在磁场中静止时 N 极所指的方向规定为这一点的磁场方向。三、磁感线1.磁感线2. 磁感线的特点四、地磁场地球周围的磁场叫做地磁场。2.地磁场的特点：地磁两极与地理两极相反五、形形色色的磁性材料 对照板书回顾 夯实本节基础
课外拓展/课外阅读内容 “80后”的超强永磁体：现在数码产品里常用的钕铁硼永磁体，其实是1983年日本和美国科学家同时发明的“80后”材料。要是没有它，AirPods这类微型耳机体积可能得大十倍，正是它的强磁力推动了数码产品的小型化。
特色资源分析和技术手段说明 利用磁力线模拟软件展示不同磁铁的磁感线分布，结合铁粉实验、指南针演示，让抽象磁场具象化。短视频平台的实验演示。
教学反思 本次“永磁体的磁场”教学，核心目标是让学生建立“磁场客观存在”“磁感线描述磁场”的科学认知，突破“抽象概念具象化”的教学难点。从教学过程来看，虽遵循“实验观察—现象分析—概念提炼”的逻辑，但在认知递进的细腻度上仍有欠缺。课堂伊始，通过磁铁吸引铁钉、异名磁极相互靠近等实验，学生能直观感知“磁的作用”，但在引导学生从“作用”过渡到“磁场”这一抽象概念时，铺垫不足。仅通过“磁场是传递磁作用的物质”的直白表述，未充分利用学生已有经验（如重力场的间接感知）进行类比，导致部分学生对“磁场客观存在”的理解停留在记忆层面，而非本质认同。在磁感线教学环节，采用“铁屑分布实验+课件动画演示”的方式，帮助学生感知磁场的分布规律，但对磁感线“理想化模型”的本质强调不够。不少学生误将磁感线等同于“真实存在的线条”，后续练习中出现“磁感线相交”“磁感线从S极出发”等错误，反映出教学中对“模型建构”的思维引导不足，仅注重形态记忆，忽视了“用模型描述抽象事物”的科学方法渗透。
永磁体的磁场
磁体、磁性、磁极
磁极间的相互作用规律
磁感线
磁场是一种看不见摸不着的物质
形形色色的磁性材料
地磁场
磁场
对放入其中的磁体产生磁力的作用
方向：外部 N→S；内部 S→N
磁感线的特点
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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